(57)【要約】【課題】光源から処理基板までの距離が離れている場合、処理基板表面全面に均一にＶＵＶ（真空紫外光）を照射し、処理基板を均一に処理することのできる処理装置を提供する。【解決の手段】波長２００ｎｍ以下の真空紫外光を発する光源２と、処理室７と、処理室７の内部に設置され、光源２から発せられた真空紫外光により処理される処理基板８を設置するステ−ジ９とを有する処理装置において、光源２はド−ナツ状の発光部１１を有する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長２００ｎｍ以下の真空紫外光を発する光源と、処理室と、前記処理室内に設置され前記真空紫外光により処理される被処理材を設置するステ−ジとを有する処理装置において、
前記光源は、ド−ナツ状の発光部を有することを特徴とする処理装置。
【請求項２】
請求項１記載の処理装置において、
前記光源は、前記ド−ナツ状の発光部の内側に内側発光部を更に有することを特徴とする処理装置。
【請求項３】
請求項２記載の処理装置において、
前記ド−ナツ状の発光部と前記内側発光部は、前記ステージ上に設置される前記被処理材に対し、同軸上となるように配置されるものであることを特徴とする処理装置。
【請求項４】
請求項３記載の処理装置において、
前記光源は、前記ド−ナツ状の発光部と前記内側発光部に各々電力を供給する複数の光源用電源あるいは出力分配器に接続されることを特徴とする処理装置。
【請求項５】
請求項４記載の処理装置において、
前記ドーナツ状の発光部と前記内側発光部とはそれぞれ分離されており、
前記ド−ナツ状の発光部あるいは前記内側発光部を、前記ステージ上に配置される前記被処理材に対し同軸上において相対的な高さ位置を変化させる機構を更に有することを特徴とする処理装置。
【請求項６】
請求項１記載の処理装置において、
前記光源は、誘電体バリア放電を用いた光源であることを特徴とする処理装置。
【請求項７】
請求項６記載の処理装置において、
前記光源は、エキシマ発光光源であることを特徴とする処理装置。
【請求項８】
請求項１記載の処理装置において、
前記光源は、ガス導入口、ガス排出口、ガス供給装置、真空排気装置、圧力調整装置、電力供給装置を有するプラズマ光源であることを特徴とする処理装置。
【請求項９】
請求項２記載の処理装置において、
前記内側発光部は、円板状あるいはドーナツ状であることを特徴とする処理装置。
【請求項１０】
請求項１記載の処理装置において、
前記光源と前記処理室とを隔壁すると共に前記真空紫外光が透過する窓を更に有することを特徴とする処理装置。
【請求項１１】
請求項１０記載の処理装置において、
前記処理室は、ガス導入口およびガス排出口を更に有することを特徴とする処理装置。
【請求項１２】
請求項１０記載の処理装置において、
前記処理室は、真空排気口を更に有することを特徴とする処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＶＵＶ（真空紫外光）を用いた処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の波長２００ｎｍ以下のエキシマランプ等を用いたＶＵＶ（真空紫外光）処理装置は、例えば、特許文献１〜５に開示されている。特許文献１には、真空紫外光を利用して活性化された酸素による処理では充分な処理速度が得られないような処理、例えばイオン注入されたレジストの灰化・除去等を可能にするための処理装置が開示されている。また、特許文献２には、隣接する円筒状誘電体バリア放電ランプ間の直下の放射照度が充分高く、かつ、点灯時間の経過に連れて照度分布が不均一にならないようにするための誘電体バリア放電ランプ装置が開示されている。また、特許文献３には、ウェハ全面にわたって均一なキュア処理を実施するための半導体製造装置が開示されている。また、特許文献４には、効率的にエキシマ光の照射を行うためのフラット形のエキシマランプ及びエキシマ照射装置が開示されている。また、特許文献５には、照射すべき平面にエキシマ光を効率よく均一に、かつ継続的に安定して照射するためのエキシマ照射装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１５８７９６号公報
【特許文献２】特開平８−１５３４９３号公報
【特許文献３】特開２００５−１９７３４８号公報
【特許文献４】特開２００５−３１７５５５号公報
【特許文献５】特開２０１０−１１８３７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
半導体素子等の製造に用いられる基板は拡大の方向にあり、基板内における均一処理が益々重要になると思われる。そこで発明者らは、エキシマランプ等を用いたＶＵＶ（真空紫外光）処理装置における均一処理について検討した。
【０００５】
発明者等が検討したＶＵＶ（真空紫外光）処理装置の縦断面図を図１に示す。この場合、波長２００ｎｍ以下の誘電体バリア放電を用いた円板状エキシマランプ１がランプハウス２内に設置されている。円板状エキシマランプ１は、波長１７２ｎｍのエキシマ光を放出するＸｅエキシマランプを使用する場合が多い。円板状エキシマランプ１は、合成石英の容器３にガスが封入されており、また円板状容器３の上部に電極４と下部に電極５が設置されている。また下部電極５は接地され、上部電極４は、電源６に接続されており、円板状容器３内に誘電体バリア放電を発生させる。下部電極５をメッシュあるいはパンチメタル構造とすることにより、上記誘電体バリア放電からの真空紫外光を取り出している。処理室７内には、被処理材であるウェハ８が、ウェハステ−ジ９上に載置される。ここでウェハの直径は３００ｍｍである。またランプハウス２と処理室７の間には、円板状エキシマランプ１から放射される真空紫外光が、ウェハ８に照射されるように、真空紫外光を透過することができる窓１０が設置されている。この場合、窓材としては、波長１７２ｎｍのエキシマ光が透過可能な合成石英のフラットな板を使用した。ランプハウス２と処理室７は、窓１０で隔壁されている。ランプハウス２には、ガス導入口（図示省略）とガス排出口（図示省略）が設けられており、この場合、Ｎ２ガスを導入し、ランプハウス２内をＮ２に置換することにより、空気中のＯ２による真空紫外光の減衰を抑制している。同様に、処理室７にも、ガス導入口（図示省略）とガス排出口（図示省略）が設けられており、この場合、Ｎ２ガスを導入し、処理室７内をＮ２に置換することにより、真空紫外光の空気中のＯ２による減衰を抑制している。また別のケ−スでは、処理室７に設けた真空排気口（図示省略）と真空排気システム（図示省略）により、処理室７内を真空とし、ウェハ８に真空紫外光を照射する。更に別のケ−スでは、処理室７に設けた真空排気口（図示省略）およびガス導入口（図示省略）と真空排気システム（図示省略）およびガス供給システム（図示省略）により、処理室７内を真空排気後、ガスを導入し、減圧下で、ウェハ８に真空紫外光を照射する。
【０００６】
図２に、ランプの発光部が直径３３０ｍｍでの真空紫外光の光強度分布（径方向）とランプ−ウェハ間距離（軸方向）との関係の計算結果を示す。簡単のために、（１）ランプ直下では、放射光強度分布は均一、（２）窓１０なし、（３）気相中で、真空紫外光の減衰なしとし、計算した。図２に示すように、ランプ１−ウェハ８間距離が増加するに伴って、真空紫外光の光強度が減少し、ランプ１の下部と言えども、均一性が劣化する。このことは、ランプ１からの光の放射が立体角に関係することから、理解することができる。ランプの発光部が円板状の場合は、ランプの発光部が、ウェハ８に対して非常に大きく、且つ、ランプ−ウェハ間距離が小さい場合は良好な光均一性が得られる。しかしながら、円板状エキシマランプ１とウェハ８には、窓１０の設置が必要である。窓１０は、ランプハウス２と処理室７を隔壁し、ランプハウス２内にＮ２ガス導入等により、誘電体バリア放電により高温となる円板状エキシマランプ１を冷却するとともに、ランプハウス２内からの微小異物がウェハ８に付着し、歩留まりが低下することを抑制する。また（１）ウェハ８のウェハステ−ジ９への搬送／搬出（図示省略）、（２）ウェハ８からの揮発物の窓１０への付着抑制の観点から、窓１０とウェハ８との間隔は、ある程度の距離は必要である。
【０００７】
以上のように、有限の大きさの円板状エキシマランプ１で、ウェハ８の搬送／搬入が自動で行える機構を備えた、波長２００ｎｍ以下のエキシマランプ等を用いたＶＵＶ（真空紫外光）処理装置では、真空紫外光の照射光強度のウェハ面内均一性について十分が配慮がされておらず、ウェハ８全面に均一に真空紫外光を照射し、均一にウェハ８を処理することが困難であることが分かった。
【０００８】
そこで、従来の均一性向上策について更に検討した。
特許文献１には、管状のエキシマランプを複数設置し、被処理材であるウェハに真空紫外光を照射し、ウェハを処理する処理装置が開示されている。しかしながら、真空紫外光の照射光強度のウェハ面内均一性およびそれに伴うウェハ処理の均一性については、十分に考慮されていない。
【０００９】
特許文献２には、円筒状誘電体バリア放電ランプを複数設置し、隣接したランプ間に概略Ｖ字型の光反射板を設けた放電ランプ装置が開示され、真空紫外光の照射光強度の均一性について考慮されている。しかし、この場合でも、真空紫外光の照射光強度のウェハ面内均一性は十分ではないことが予想された。即ち、円筒状ランプ（軸方向）に垂直方向（複数のランプを並べる方向）の均一性については、配慮されているものの、円筒状ランプとウェハ間に間隔がある場合で、円筒状ランプの軸方向の照射光強度のウェハ面内均一性については、配慮されていない。
【００１０】
特許文献３には、ランプに対し、ウェハステ−ジを回転運動あるいは並進運動させる半導体製造装置が開示されている。ウェハステ−ジを回転運動させる場合、周方向の均一性は改善されるものの、径方向の均一性を十分に改善することが困難である。特に中心付近では、光強度の特異点が生じ易く、ウェハ全面で高均一に真空紫外光を照射することが困難である。ウェハステ−ジを並進運動させる場合でも、上述したように、円筒状ランプとウェハ間に間隔がある場合で、円筒状ランプの軸方向の照射光強度のウェハ面内均一性については、配慮されておらず、一般的な並進運動の方向である、ランプの軸方向に対し垂直方向に並進運動させた場合、ランプの長さ方向の均一性を改善することができず、ウェハ全面で高均一に真空紫外光を照射することが困難である。また特に半導体素子を製造するウェハの場合、微細加工が要求されるため、歩留まりの観点から、微小異物の低減が必須となる。ウェハステ−ジを駆動させる場合、駆動部から異物が発生するリスクが高い。このため微小異物低減の観点からは、ウェハステ−ジ固定で、真空紫外光の照射光強度のウェハ面内均一性を向上することが望ましい。
【００１１】
また特許文献４や５には、薄板箱状ランプを設けたエキシマ照射装置が開示されている。これらの装置では、放電容器の内部には、窓面に平行な面内で互いに直交する２方向のそれぞれに沿って等間隔で複数の支柱が配置されている。上記は、（１）薄板箱状ランプのサイズが、被処理材のサイズよりも非常に大きく、（２）薄板箱状ランプと被処理材との間隔が小さく、（３）上述の複数の支柱のサイズが小さい場合に、良好な照射光強度の均一性が得られる。しかし、ランプと被処理材との間隔が広い程、照射光強度は凸型分布となる。
【００１２】
上述のように、従来の波長２００ｎｍ以下のエキシマランプ等を用いたＶＵＶ（真空紫外光）処理装置は、真空紫外光の照射光強度のウェハ面内均一性およびそれに伴うウェハ処理の均一性が今後の要求を満たすには不十分であると思われる。
【００１３】
本発明の目的は、光源からウェハ等の処理基板までの距離が離れている場合、処理基板表面全面に均一にＶＵＶ（真空紫外光）を照射し、処理基板を均一に処理することのできる処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するための一実施形態として、波長２００ｎｍ以下の真空紫外光を発する光源と、処理室と、前記処理室内に設置され前記真空紫外光により処理される被処理材を設置するステ−ジとを有する処理装置において、前記光源は、ド−ナツ状の発光部を有することを特徴とする処理装置とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、光源からウェハ等の処理基板までの距離が離れている場合、光源がド−ナツ状の発光部を有することにより、処理基板表面全面に均一にＶＵＶ（真空紫外光）を照射し、処理基板を均一に処理することのできる処理装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】発明者らが検討に用いたＶＵＶ（真空紫外光）処理装置の縦断面図である。
【図２】図１に示す処理装置において、ランプの発光部が直径３３０ｍｍでの真空紫外光の光強度分布（径方向）とランプ−ウェハ間距離（軸方向）との関係の計算結果を示す図である。
【図３】第１の実施例のＶＵＶ（真空紫外光）処理装置の縦断面図である。
【図４】第１の実施例の変形例のＶＵＶ（真空紫外光）処理装置の縦断面図である。
【図５】ランプの発光部外径３３０ｍｍ−内径１１０ｍｍでの真空紫外光の光強度分布（径方向）とランプ−ウェハ間距離（軸方向）との関係の計算結果である。
【図６】ランプの発光部外径３３０ｍｍ−内径２１０ｍｍでの真空紫外光の光強度分布（径方向）とランプ−ウェハ間距離（軸方向）との関係の計算結果である。
【図７】第２の実施例のＶＵＶ（真空紫外光）処理装置の縦断面図である。
【図８】第２の実施例の変形例のＶＵＶ（真空紫外光）処理装置の縦断面図である。
【図９】ド−ナツ状発光部外径３３０ｍｍ−内径２１０ｍｍ、円板状発光部外径１５０ｍｍで、単位面積当たりの発光強度が、円板状発光部：ドーナツ状発光部＝１：２とした場合の真空紫外光の光強度分布（径方向）とランプ−ウェハ間距離（軸方向）との関係の計算結果である。
【図１０】ランプ−ウェハ間距離８０ｍｍの場合における、（１）円板状発光部（外径３３０ｍｍ）、（２）ドーナツ状発光部（外径３３０ｍｍ、内径１１０ｍｍ）、（３）ドーナツ状発光部（外径３３０ｍｍ、内径２１０ｍｍ）と（４）ドーナツ状発光部（外径３３０ｍｍ、内径２１０ｍｍ）＋円板状発光部（外径１５０ｍｍ）での真空紫外光の光強度分布（径方向）の計算結果である。
【図１１】第３の実施例のＶＵＶ（真空紫外光）処理装置の縦断面図である。
【図１２】第３の実施例の変形例のＶＵＶ（真空紫外光）処理装置の縦断面図である。
【図１３】第４の実施例のＶＵＶ（真空紫外光）処理装置の縦断面図である。
【図１４】第５の実施例のＶＵＶ（真空紫外光）処理装置の縦断面図である。
【図１５】第６の実施例のＶＵＶ（真空紫外光）処理装置の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、実施例により詳細に説明する。
【実施例１】
【００１８】
本発明の第１の実施例を図３、図４、図５及び図６により説明する。図３に、本実施例のＶＵＶ（真空紫外光）処理装置の縦断面図を示す。本実施例において、波長２００ｎｍ以下の誘電体バリア放電を用いた円板状エキシマランプ１１がランプハウス２内に設置されている。円板状エキシマランプ１１の中央部に合成石英の支柱を設置し、発光部はドーナツ状とした。また円板状エキシマランプ１１は、ウェハ（処理基板）８に対し、同軸上となるように設置した。なお、同一符号は同一構成要素を示す。本実施例の場合、円板状エキシマランプ１１は、波長１７２ｎｍのエキシマ光を放出するＸｅエキシマランプを使用したが、波長１２６ｎｍのＡｒエキシマランプ、波長１４６ｎｍのＫｒエキシマランプ、波長１９３ｎｍのＡｒＦエキシマランプ等、他のＶＵＶ（真空紫外光）光源を使用しても良い。円板状エキシマランプ１１は、合成石英の円板状容器３にガスが封入されており、また円板状容器３の上部に上部電極４と下部に下部電極５が設置されている。また下部電極５は接地され、上部電極４は、電源６に接続されており、円板状容器３内に誘電体バリア放電を発生させる。下部電極５をメッシュあるいはパンチメタル構造とすることにより、上記誘電体バリア放電からの真空紫外光を取り出している。処理室７内には、被処理材であるウェハ８が、ウェハステ−ジ９上に載置される。本実施例では、ウェハの直径は３００ｍｍである。またランプハウス２と処理室７の間には、円板状エキシマランプ１１から放射される真空紫外光が、ウェハ８に照射されるように、真空紫外光を透過することができる窓１０が設置されている。この場合、窓材としては、波長１７２ｎｍのエキシマ光が透過可能な合成石英のフラットな板を使用したが、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）、フッ化リチウム（ＬＩＦ）、サファイア（Ａｌ２Ｏ３）等の他のＶＵＶ（真空紫外光）を透過する材料を用いても良い。但し、材料に応じてＶＵＶ（真空紫外光）の透過スペクトルが異なるので、使用するＶＵＶ（真空紫外光）光源の光が透過する材料を選択する必要がある。ランプハウス２と処理室７は、窓１０で隔壁されている。ランプハウス２には、ガス導入口（図示省略）とガス排出口（図示省略）が設けられており、本実施例では、Ｎ２ガスを導入し、ランプハウス２内をＮ２に置換することにより、空気中のＯ２による真空紫外光の減衰を抑制している。真空紫外光による減衰が小さければ、Ｈｅ、Ｎｅ、Ｋｒ、Ａｒ等、他の希ガスを用いても良い。同様に、処理室７にも、ガス導入口（図示省略）とガス排出口（図示省略）が設けられており、本実施例では、Ｎ２ガスを導入し、処理室７内をＮ２に置換することにより、真空紫外光の空気中のＯ２による減衰を抑制している。上述と同じく、Ｈｅ等、他の希ガスを用いても良い。
【００１９】
また別のケ−スでは、処理室７に設けた真空排気口（図示省略）と真空排気システム（図示省略）により、処理室７内を真空とし、ウェハ８に真空紫外光を照射する。更に別のケ−スでは、処理室７に設けた真空排気口（図示省略）およびガス導入口（図示省略）と真空排気システム（図示省略）およびガス供給システム（図示省略）により、処理室７内を真空排気後、光励起反応ガスあるいはウェハ８との光アシスト表面反応ガスを導入し、減圧下で、ウェハ８に真空紫外光を照射する。またランプハウス２および処理室７から排出されたガスは、必要に応じて、排ガス処理装置（図示省略）を通して、処理する。
【００２０】
図４に、本実施例の変形例を示す。図４では、ドーナツ状エキシマランプ１２とし、中央部は空洞である。図３の場合と同様に、発光部は、ドーナツ状であり、ウェハ８に対し、同軸上となるように配置した。
【００２１】
図５に、ランプの発光部外径３３０ｍｍ−内径１１０ｍｍでの真空紫外光の光強度分布（径方向）とランプ−ウェハ間距離（軸方向）との関係の計算結果を示す。また図６に、ランプの発光部外径３３０ｍｍ−内径２１０ｍｍでの真空紫外光の光強度分布（径方向）とランプ−ウェハ間距離（軸方向）との関係の計算結果を示す。簡単のために、（１）ランプ直下では、放射光強度分布は均一、（２）窓１０なし、（３）気相中で、真空紫外光の減衰なしとし、計算した。図５、図６ともに、図２と比較すると、ランプ−ウェハ間距離８０ｍｍで良好な光均一性が得られている。ランプの発光部の外径と内径を調整すれば、所望のランプ−ウェハ間距離で良好な光均一性を得ることができる。
【００２２】
また通常、エキシマランプ１、１１、１２の内部は、減圧されている。このため、発光部が円板状のランプ１よりも、発光部がドーナツ状のランプ１１、１２の方が、圧力容器の強度の点で有利と言える。
【００２３】
従って本実施例によれば、波長２００ｎｍ以下のエキシマランプ等を用いたＶＵＶ（真空紫外光）処理装置において、ＶＵＶ光（真空紫外光）を発するド−ナツ状の発光部を有する光源を、被処理材料に対し、同軸上となるように配置することにより、ウェハ搬送等に必要な、窓１０−ウェハ８間距離を十分確保した上で、ウェハ８全面に均一に真空紫外光を照射することができ、その結果、ウェハ８全面を均一に処理することができると言う効果がある。
【実施例２】
【００２４】
本発明の第２の実施例を図７、図８、図９および図１０により説明する。なお、実施例１に記載され本実施例に未記載の事項は特段の事情が無い限り本実施例にも適用することができる。
【００２５】
図７は本実施例に係るＶＵＶ（真空紫外光）処理装置の縦断面図であり、図３に示す第１の実施例において、ランプの中央部に円板状の発光部を設けたものである。ドーナツ状発光部と円板状発光部を有するランプ１３を、ウェハ８に対し同軸上となるように配置した。またドーナツ状発光部と円板状発光部には、各々、電源６と上部電極４を設けることにより、各発光部は独立した誘電体バリア放電を生成できるように構成した。接地される下部電極５は共通としたが、上記と同様に別々に設けても良い。上述の構成により、ドーナツ発光部と円板状発光部の光強度を、所望の比率に設定できる。
【００２６】
図８は、ドーナツ状発光部と円板状発光部を有することは、図７と同じだが、ド−ナツ状ランプ１２の内側に、円板状ランプ１を設けることにより、個別のランプとした第２の実施例の変形例のＶＵＶ（真空紫外光）処理装置の縦断面図である。この場合もドーナツ状ランプ１２と円板状ランプ１は、ウェハ８に対し同軸上となるように配置した。また各々のランプには、各々、電源６と電源６に接続された上部電極４と接地された下部電極５を設けることにより、独立した誘電体バリア放電を生成できるように構成した。上述の構成により、ドーナツ状ランプ１２と円板状ランプ１の光強度を、所望の比率に設定できる。
【００２７】
図９に、ド−ナツ状発光部外径３３０ｍｍ−内径２１０ｍｍ、円板状発光部外径１５０ｍｍで、単位面積当たりの発光強度が、円板状発光部：ドーナツ状発光部＝１：２とした場合の真空紫外光の光強度分布（径方向）とランプ−ウェハ間距離（軸方向）との関係の計算結果を示す。また図１０に、ランプ−ウェハ間距離８０ｍｍの場合における、（１）円板状発光部（外径３３０ｍｍ）、（２）ドーナツ状発光部（外径３３０ｍｍ、内径１１０ｍｍ）、（３）ドーナツ状発光部（外径３３０ｍｍ、内径２１０ｍｍ）と（４）ドーナツ状発光部（外径３３０ｍｍ、内径２１０ｍｍ）＋円板状発光部（外径１５０ｍｍ）での真空紫外光の光強度分布（径方向）の計算結果の比較を示す。図９に示すように、ランプ−ウェハ間距離８０ｍｍで良好な光量均一性が得られている。また図１０に示すように、図１に示す円板状発光部、第１の実施例のドーナツ状発光部よりも、本実施例のドーナツ状発光部＋円板状発光部の場合が、良好な光量均一性を得ることができる。
【００２８】
またドーナツ状発光部と円板状発光部の発光強度比率を変化させれば、所望のランプ-ウェハ間距離で、良好な光量均一性を得ることができる。またウェハ８に照射する光量を凹型分布〜凸型分布に任意に変化させることができる。これにより、ウェハ処理の均一性を、必要に応じて、補正することができる。
【００２９】
従って本発明の第２の実施例によれば、第１の実施例と同様の作用効果に加えて、
所望のランプ-ウェハ間距離で、良好な光量均一性を得ることができ、また光量分布を凹型〜凸型に任意に変化させ、所望の光量分布でウェハ８を処理することができると言う効果がある。
【実施例３】
【００３０】
本発明の第３の実施例を図１１および図１２により説明する。なお、実施例１又は２に記載され本実施例に未記載の事項は特段の事情が無い限り本実施例にも適用することができる。
【００３１】
図１１は本実施例に係るＶＵＶ（真空紫外光）処理装置の縦断面図であり、図７に示す第２の実施例において、ランプの中央部にドーナツ状の発光部を設けたものである。内外の２つのドーナツ状発光部を有するランプ１４を、ウェハ８に対し同軸上となるように配置した。
【００３２】
図１２は、内外の２つのドーナツ状発光部を有することは、図１１と同じだが、内外に個別のド−ナツ状ランプ１２を設けた第３の実施例の変形例のＶＵＶ（真空紫外光）処理装置の縦断面図である。この場合も内外に２つのドーナツ状ランプ１２は、ウェハ８に対し同軸上となるように配置した。
【００３３】
本発明の第３の実施例によれば、第２の実施例と同様の作用効果がある。
【実施例４】
【００３４】
本発明の第４の実施例を図１３により説明する。なお、実施例１乃至３のいずれかに記載され本実施例に未記載の事項は特段の事情が無い限り本実施例にも適用することができる。
【００３５】
図１３は本実施例に係るＶＵＶ（真空紫外光）処理装置の縦断面図であり、図１２に示す第３の実施例の変形例において、内外のドーナツ状ランプ１２に、電源６を電力分配器１５を介して接続したものである。電力分配器１５は、所望の分配比率で、電力を内外のドーナツ状ランプ１２に供給することができる。
【００３６】
従って、本発明の第４の実施例によれば、第３の実施例と同様の作用効果に加えて、使用する電源の数を削減し、簡素化できると言う作用効果がある。
【実施例５】
【００３７】
本発明の第５の実施例を図１４により説明する。なお、実施例１乃至４のいずれかに記載され本実施例に未記載の事項は特段の事情が無い限り本実施例にも適用することができる。
【００３８】
図１４は本実施例に係るＶＵＶ（真空紫外光）処理装置の縦断面図であり、図８に示す第２の実施例の変形例において、内外のランプ１、１２とウェハ８との各々の距離を異なるようにしたものである。また必要に応じて、内外のランプ１、１２とウェハ８との各々の距離を変化されるように、駆動機構（図示省略）を設けたものである。これにより、ウェハ８に照射する光量分布を広範囲に変化されることができる。
【００３９】
従って、本発明の第５の実施例によれば、第３の実施例と同様の作用効果に加えて、更に高均一のウェハ８処理を行うことができると言う効果がある。また更に広範囲の所望の光量分布でウェハ８を処理することができるので、ウェハ８処理の均一性を高精度に補正することができると言う効果がある。
【実施例６】
【００４０】
本発明の第６の実施例を図１５により説明する。なお、実施例１乃至５のいずれかに記載され本実施例に未記載の事項は特段の事情が無い限り本実施例にも適用することができる。
【００４１】
図１５は本実施例に係るＶＵＶ（真空紫外光）処理装置の縦断面図であり、図３に示す第１の実施例において、ランプ１１にガスを封入するのではなく、ガス導入口１６とガス排出口１７を設けたものである。所望のガスをガス供給装置（図示省略）より、ガス導入口１６を介して容器３に導入する。一方、ガス排出口１７を介して、ガス排出装置（図示省略）により、ガスを排出する。圧力調整装置（図示省略）により、容器３内を所望の圧力に調整する。従って、実施例では、ガスを封入した所謂、ランプではなく、ガスが容器３内を流入、流出する所謂、プラズマ光源１８である。ガスを封入したランプの場合、長時間の放電により、（１）ガスの劣化や（２）容器３の温度上昇に伴うガス圧力の変化等により、光量の経時変化が生じる。一方、プラズマ光源の場合は、容器３内に常時、新鮮なガスが流入し、圧力も一定に調整されるため、光量の経時変化が小さい。
【００４２】
従って、本発明の第６の実施例によれば、第１の実施例と同様の作用効果に加えて、光量の経時変化を小さくできるので、ウェハ８処理の経時変化を小さくできると言う効果がある。
【００４３】
以上の実施例では、円板状エキシマランプ、ドーナツ状エキシマランプは、波長１７２ｎｍのエキシマ光を放出するＸｅエキシマランプを使用したが、波長１２６ｎｍのＡｒエキシマランプ、波長１４６ｎｍのＫｒエキシマランプ、波長１９３ｎｍのＡｒＦエキシマランプ等、他のＶＵＶ（真空紫外光）光源を使用しても良い。プラズマ光源の場合にも同様に、Ｘｅガス、Ａｒガス、Ｋｒガス等（混合ガスを含む）による誘電体バリア放電、あるいはマイクロ波放電、ＥＣＲ放電、ＩＣＰ放電、平行平板型放電、マグネトロン放電、ホローカソード放電、ＤＣ放電等によるＶＵＶ光源（真空紫外光源）を使用しても良い。また上記実施例では、２つのランプあるいは２つの発光部を有する場合について述べたが、複数のランプあるいは複数の発光部を有する場合でも良い。多数のランプあるいは多数の発光部を有するほど、高精度に光量分布を調整することができる。
【００４４】
また以上の実施例のアプリケ−ションとしては、ウェハ上の有機汚染除去、Ｌｏｗ-ｋ膜キュア、レジストパターンのＬＷＲ低減、レジストパターンのＣＤ変動抑制、レジストトリム（ＣＤ制御）等に適用することができる。特にレジストパターン処理では、レジスト（ドライＡｒＦレジスト、液浸ＡｒＦレジスト、ＥＵＶレジスト等）を、露光機（ＡｒＦ露光機、ＥＵＶ露光機等）で露光後、現像し、レジストパタ−ニングする。その後、本ＶＵＶ（真空紫外光）処理装置で、処理室内を真空あるいは、Ｎ２等の真空紫外光を吸収せず、かつ、不活性なガス雰囲気でＶＵＶ（真空紫外光）を照射することにより、レジスト初期ＬＷＲ（Ｌｉｎｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ）を低減することができる。このＬＷＲ低減後のレジストをマスクとして、レジストの下地膜をプラズマ等でエッチングすることにより、ＬＷＲの小さい微細加工を実現することができる。レジストパターンのＣＤ変動抑制についても、同様に、レジスト露光、現像後にＶＵＶ（真空紫外光）を照射することにより、レジストの電子線によるシュリンク（ＣＤ減少）を抑制することができ、ＣＤ−ＳＥＭ等で安定に測定することができる。正確にマスクであるレジストパターンの寸法を計測することができるので、レジストの下地膜をプラズマ等でエッチングすることにより、精度高く目標ＣＤ寸法に微細加工できる。レジストトリムでは、処理室を減圧後、Ｏ２等の反応性ガス導入、あるいは、処理室をＮ２等の真空紫外光を吸収せず、かつ、不活性なガス雰囲気とした後、Ｏ２等の反応性ガスを導入することにより、レジストをトリミングし、所望のＣＤに調節することができる。またリソグラフィ後のレジストパターンの初期ＣＤ面内分布あるいは初期ＬＷＲ分布に応じて、真空紫外光の面内分布を所望の分布（凹分布、凸分布等）に補正することにより、レジストパターンのＣＤ面内分布あるいはＬＷＲ分布を高均一分布等、所望の分布に補正することができる。その他、ＶＵＶ光（真空紫外光）をウェハ等の被処理材に照射し、処理するアプリケ−ションであれば、本発明を適用することができ、同様の作用効果がある。
【符号の説明】
【００４５】
１…円板状エキシマランプ、２…ランプハウス、３…容器、４…上部電極、５…下部電極、６…電源、７…処理室、８…ウェハ、９…ウェハステージ、１０…窓、１１…円板状エキシマランプ（ドーナツ状発光部）、１２…ドーナツ状エキシマランプ、１３…ドーナツ状発光部と円板状発光部を有するエキシマランプ、１４…内外にドーナツ状発光部を有するエキシマランプ、１５…電力分配器、１６…ガス導入口、１７…ガス排出口、１８…プラズマ光源。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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